[发明专利]适用于双向非隔离交错并联直流变流器的均流控制方法、装置及系统

说明书

本发明公开了一种适用于双向非隔离交错并联直流变流器的均流控制方法、装置及系统，方法包括计算出各并联支路的电阻值；基于各并联支路的电阻值，以及双向非隔离交错并联直流变流器低压侧负载电流，计算出各并联支路的电压调整值；利用预设的参考电压值减去低压侧负载电压，并经过电压控制环输出得到理论计算电压值；将理论计算电压值与各并联支路的电压调整值分别累加后，再与低压侧负载电压相加，最后除以双向非隔离交错并联直流变流器高压侧直流电压，得到调整后的各并联支路占空比；基于调整后的各并联支路占空比值，分别控制各并联支路，实现均流控制。本发明能精确计算每一并联支路的寄生电阻，并精确补偿每一并联支路占空比差值，因此电流均流度更高。

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，具体涉及一种适用于双向非隔离交错并联直流变流器的均流控制方法、装置及系统。

背景技术

随着电力电子技术的发展，直流输配电的优势逐渐被发现。直流电网电磁辐射污染较小，直流输电不存在趋肤效应因此传输效率更高。双向直流变流器作为直流微电网中必不可少的环节起到能量转换的重要作用。

电力电子开关器件电压电流等级、磁性元件散热和成本等限制，对大功率直流变流器的实现造成一定困难。交错并联技术是实现大功率直流变流器的有效途径，能很好的解决单个大功率直流变流器器件限制，而且可以减小滤波器容量体积和降低输出纹波减小输出电容，提高系统响应速度。然而交错并联技术又带来新的问题，由于电路寄生参数等原因各并联支路电阻值存在一定差异，因此各并联支路的电流会存在不均衡的现象。电流不均衡会使一部分模块电流较小另一部分模块电流较大温度升高模块保护无法正常运行，这与交错并联电路设计初衷相背，因此解决寄生参数对电路电流影响成为交错并联直流变流器控制重点。

目前，有大量文献研究了多相变换器的均流控制策略，其中，无源下垂法不适用于大功率场合，模块较多时均流效果较差；有源均流法根据参考电流定义方式的不同分为主从均流法，平均电流法，最大电流法等，虽然有源均流法控制方法灵活，但是冗余性较大，输出电压精度降低且需要较多电流传感器，使系统成本增加。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种适用于双向非隔离交错并联直流变流器的均流控制方法、装置及系统，能精确计算每一并联支路的寄生电阻，并精确补偿每一并联支路占空比差值，因此电流均流度更高。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种适用于双向非隔离交错并联直流变流器的均流控制方法，所述双向非隔离交错并联直流变流器包括双向非隔离交错并联单元，所述双向非隔离交错并联单元包括若干个并联支路，所述方法包括：

计算出各并联支路的电阻值；

基于各并联支路的电阻值，以及双向非隔离交错并联直流变流器低压侧负载电流，计算出各并联支路的电压调整值；

利用预设的参考电压值减去双向非隔离交错并联直流变流器低压侧负载电压，并经过电压控制环输出得到理论计算电压值；

将所述理论计算电压值与各并联支路的电压调整值分别累加后，再与双向非隔离交错并联直流变流器低压侧负载电压相加，最后除以双向非隔离交错并联直流变流器高压侧直流电压，得到调整后的各并联支路占空比；

基于调整后的各并联支路占空比值，分别控制各并联支路，实现均流控制。

可选地，所述并联支路的数量为4，各并联支路的电阻值的计算公式为：